圖像壓縮原理

1、圖像壓縮原理1.圖像壓縮的概念減少表示數(shù)字圖像時需要的數(shù)據(jù)量2.圖像壓縮的基本原理圖像數(shù)據(jù)之所以能被壓縮，就是因為數(shù)據(jù)中存在著冗余。圖像數(shù)據(jù)的冗余主要表現(xiàn)為:圖像中相鄰像素間的相關性引起的空間冗余;圖像序列中不同幀之間存在相關性引起的時間冗余;不同彩色平面或頻譜帶的相關性引起的頻譜冗余。數(shù)據(jù)壓縮的目的就是通過去除這些數(shù)據(jù)冗余來減少表示數(shù)據(jù)所需的比特數(shù)。由于圖像數(shù)據(jù)量的龐大,在存儲、傳輸、處理時非常困難,因此圖像數(shù)據(jù)的壓縮就顯得非常重要。信息時代帶來了"信息爆炸"，使數(shù)據(jù)量大增，因此，無論傳輸或存儲都需要對數(shù)據(jù)進行有效的壓縮。在遙感技術中，各種航天探測器采用壓縮編碼技術，將獲

2、取的巨大信息送回地面。圖像壓縮是數(shù)據(jù)壓縮技術在數(shù)字圖像上的應用，它的目的是減少圖像數(shù)據(jù)中的冗余信息從而用更加高效的格式存儲和傳輸數(shù)據(jù)。3。圖像壓縮基本方法圖像壓縮可以是有損數(shù)據(jù)壓縮也可以是無損數(shù)據(jù)壓縮。對于如繪制的技術圖、圖表或者漫畫優(yōu)先使用無損壓縮，這是因為有損壓縮方法，尤其是在低的位速條件下將會帶來壓縮失真。如醫(yī)療圖像或者用于存檔的掃描圖像等這些有價值的內(nèi)容的壓縮也盡量選擇無損壓縮方法。有損方法非常適合于自然的圖像，例如一些應用中圖像的微小損失是可以接受的(有時是無法感知的)，這樣就可以大幅度地減小位速。無損圖像壓縮方法有:行程長度編碼熵編碼法如 LZW 這樣的自適應字典算法有損壓縮方法有

3、:將色彩空間化減到圖像中常用的顏色。所選擇的顏色定義在壓縮圖像頭的調(diào)色板中，圖像中的每個像素都用調(diào)色板中顏色索引表示。這種方法可以與 抖動(en:dithering)一起使用以模糊顏色邊界。色度抽樣，這利用了人眼對于亮度變化的敏感性遠大于顏色變化，這樣就可以將圖像中的顏色信息減少一半甚至更多。變換編碼，這是最常用的方法。首先使用如離散余弦變換(DCT)或者小波變換這樣的傅立葉相關變換，然后進行量化和用熵編碼法壓縮。分形壓縮(en:Fractal compression)。4.圖像壓縮的主要目標就是在給定位速(bit-rate)或者壓縮比下實現(xiàn)最好的圖像質(zhì)量。但是，還有一些其它的圖像壓縮機制的重

4、要特性:可擴展編碼 (en:Scalability) 通常表示操作位流和文件產(chǎn)生的質(zhì)量下降(沒有解壓縮和再壓縮)?？蓴U展編碼的其它一些叫法有 漸進編碼(en:progressive coding)或者嵌入式位流(en:embedded bitstreams)。盡管具有不同的特性，在無損編碼中也有可擴展編碼，它通常是使用粗糙到精細像素掃描的格式。尤其是在下載時預覽圖像(如瀏覽器中)或者提供不同的圖像質(zhì)量訪問時(如在數(shù)據(jù)庫中)可擴展編碼非常有用 有幾種不同類型的可擴展性:質(zhì)量漸進(en:Quality progressive)或者層漸進(en:layer progressive):位流漸進更新重建

5、的圖像。分辨率漸進(en:Resolution progressive):首先在低分辨率編碼圖像，然后編碼與高分辨率之間的差別。成分漸進(en:Component progressive):首先編碼灰度數(shù)據(jù)，然后編碼彩色數(shù)據(jù)。感興趣區(qū)域編碼，圖像某些部分的編碼質(zhì)量要高于其它部分，這種方法可以與可擴展編碼組合在一起(首先編碼這些部分，然后編碼其它部分)。元數(shù)據(jù)信息，壓縮數(shù)據(jù)可以包含關于圖像的信息用來分類、查詢或者瀏覽圖像。這些信息可以包括顏色、紋理統(tǒng)計信息、小預覽圖像以及作者和版權信息。5.圖像壓縮目前的標準經(jīng)典的視頻壓縮算法已漸形成一系列的國際標準體系，如H.26x系列建議，H.320系列建議以及MPEG系列建議等。6.圖像壓縮